JPS6465B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は、医療用選択透過性膜の製造方法に関
するものである。詳しく述べると、一過性白血球
減少症が実質的に生じない人工腎臓、人工肝臓、
人工肺、血漿分離装置等の医療用選択透過性膜の
製造方法に関するものである。 先行技術 従来、人工腎臓、人工肝臓、人工肺、血漿分離
装置等の人工臓器が使用され、特にその透析等の
物質交換部位においては中空糸膜型、平膜型等の
透析膜として、その優れた透析性、機械的強度、
価格等の点から再生セルロース系のものが広く使
用されている。しかしながら、このような再生セ
ルロース系膜を使用した人工臓器、例えば再生セ
ルロース系の人工腎臓は、透析操作開始直後に白
血球が一時的に急激に減少するという、いわゆる
一過性白血球減少症（hemodialysis
leukopenia）等の副作用を生体に与え、これが
患者に与える影響には無視し得ないものがある。 一方、最近透過膜として提案されているポリメ
チルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、エ
チレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボ
ネート等の合成高分子膜は、一過性白血球減少症
の発現の程度が前記再生セルロース系のものに比
べると比較的弱いが、これらの合成高分子膜の加
工組立時には使用時の物性、すなわちその機械的
強度、耐熱性、限外過率（UFR）等と性能と
のバランスが悪く、使用患者が限定されるだけで
なく、コスト高となり、使用時にピンホールが多
くなり、また滅菌法が限定される等の問題があ
る。 前記のごとき問題点を解消するために、再生セ
ルロース系膜の表面をヘパリン等を用いて改質す
ることが提案されているが、未だ満足すべき結果
は得られていない。 そこで、本発明者らは、さきに、透過性再生セ
ルロースの体液流通域側面に脂溶性ビタミンとグ
リセリンとの有機溶媒溶液を流入させて該溶液と
の接触部位に該溶液を十分なじませたのち、該溶
液を排出させ、ついで乾燥して前記溶媒を除去す
ることにより透過性再生セルロースの体液流通側
面に脂溶性ビタミンよりなる被膜を被覆してなる
医療用透過膜の製造方法、同様に前記溶媒を除去
し、さらに生体に無害な液体を前記流通域側面に
接触させ、滅菌処理を施してなる人工臓器の製造
方法等を提案した。 しかしながら、前記方法において使用される有
機溶媒は、メタノール、エタノール等の低級アル
コール、ジエチルエーテル等であるため、乾燥時
間が長いだけでなく、脂溶性ビタミンが剥離しや
すく、被膜が充分に形成されないことがあつた。 発明の目的 したがつて、本発明の目的は、改良された医療
用選択透過性膜の製造方法を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、生体に対して副作用の
少ない医療用選択透過性膜の製造方法を提供する
ことにある。本発明のさらに他の目的は、一過性
白血球減少症を実質的に生じさせない医療用選択
透過性膜の製造方法を提供することにある。本発
明の別の目的は、耐久性の良好な医療用選択透過
性膜の製造方法を提供することにある。 これらの諸目的は、透過性再生セルロースの体
液流通域側面のビタミンＥの塩化弗化炭化水素ま
たは弗化炭化水素溶媒溶液を流入させて該溶液と
の接触部位に該溶液を十分なじませたのち、該溶
液を排出させ、ついで不活性ガスを用いて乾燥し
て前記塩化弗化炭化水素または弗化炭素水素溶媒
を蒸発除去することを特徴とする透過性再生セル
ロースの体液流通域の側面にビタミンＥよりなる
被膜を被覆してなる医療用選択透過性膜の製造方
法により達成される。 また、本発明は、塩化弗化炭化水素溶媒が１，
１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロ
エタン、トリクロロフルオロメタンおよび１，
１，２，２−テトラクロロ−１，２−ジフルオロ
エタンよりなる群から選ばれた少なくとも１種の
ものである医療用選択透過性膜の製造方法であ
る。さらに本発明は、塩化弗化炭化水素または弗
化炭化水素溶媒溶液中のビタミンＥの濃度が0.01
〜10W／Ｖ％、特に0.05〜2W／Ｖ％である医療
用選択透過性膜の製造方法である。また、本発明
は、乾燥が前記体液流通域に10〜80℃の温度でガ
スを流通させて行なわれる医療用選択透過性膜の
製造方法である。なお、本発明において使用され
る選択透過性膜とは、流体中から特定の物質を選
択的に透過させることにより分離させる性質を有
する膜をいい、透析法、限外過法および膜に設
けた微細孔により過法やガス交換法等に使用さ
れる膜を意味する。 発明の具体的説明 本発明における医療用透過膜とは、人工臓器に
使用されるが、人工臓器とは、人工腎臓、人工肝
臓、人工肺、血液分離装置等があり、好ましくは
人工腎臓である。 つぎに、図面を参照しながら、本発明の一実施
態様を説明する。第１図は、人工臓器、すなわち
中空糸型のダイアライザーの一例を示すものであ
る。このダイアライザー１は、両端部付近の透析
液用の入口管２および出口管３をそれぞれ設けて
なる筒状本体４に、多数の中空糸よりなる中空糸
束５を挿入したのち、その両端部をポリウレタン
等のポツテイング剤６，７で前記筒状本体の両端
部とともにそれぞれシールしてなる、例えば熱交
換器におけるシエル・アンド・チユーブ式装置に
類似した構成のものであり、前記筒状本体の両端
には血液用の流入口８および排出口９をそれぞれ
備えたヘツダー１０，１１がそれぞれ当接され、
キヤツプ１２，１３によりヘツダー１０，１１と
筒状本体４とがそれぞれ固着されている。しかし
て、前記流入口８および排出口９には、人体に接
続するチユーブ１４，１５が連結されている。 しかして、中空糸束５を構成する中空糸は、透
析膜であつて、再生セルロース膜であり、好まし
くは銅アルモニア法再生セルロース膜である。 本発明によれば、前記のごとき人工腎臓の体
液、例えば血液の流通域の該血液との接触部位、
例えば中空糸膜内面、ヘツダー１０とポツテイン
グ剤６とにより形成される空間の内面、ヘツダー
１１とポツテイング剤７とにより形成される空間
の内面、血液流入口８内面、血液排出口９内面、
チユーブ１４，１５の内面、特に中空糸膜内面に
ビタミンＥの被膜を被覆してなるものである。例
えば、中空糸膜を例にすると、第２図に示すよう
に、中空糸膜１６の内面にビタミンＥの被膜１７
を被覆してなるものである。 ビタミンＥ被膜の膜厚は、0.001〜0.1μｍ、好
ましくは0.002〜0.05μｍである。 ビタミンＥとしては、α−トコフエロール、β
−トコフエロール、γ−トコフエロール、δ−ト
コフエロール等のトコフエロール類、α−トコト
リエノール、β−トコトリエノール、γ−トコト
リエノール、δ−トコトリエノール等トコトリエ
ノール類等がある。 このようなビタミンＥは、グリセリンととも
に、0.01〜10W／Ｖ％濃度、好ましくは0.05〜
2.0W／Ｖ％濃度の塩化弗化炭化水素または弗化
炭化水素溶媒溶液として、人工腎臓の血液流通域
に流入させ、所定時間、例えば30秒〜60分間、好
ましくは１〜10分間接触させることにより、該域
の内面、特に中空糸型膜内面に前記ビタミンＥを
充分なじませる。ついで、前記溶液を排出させた
のち、10〜80℃、好ましくは15〜30℃の温度で前
記ビタミンＥに対して不活性なガス、例えば空
気、窒素、炭酸ガス等を導入して塩化弗化炭化水
素または弗化炭化水素溶媒を蒸発除去することに
より接触面にビタミンＥの被膜を形成させるもの
で、必要によりさらに水洗する。この場合チユー
ブ１４，１５を連結せずに、あるいはさらにヘツ
ダー１０，１１を外して中空糸型膜部にのみ被覆
操作を行なつて透過膜部分にビタミンＥの被膜を
形成させてもよいことはもちろんである。 本発明で使用される塩化弗化炭化水素溶媒とし
ては、１，１，２−トリクロロ−１，２，２−ト
リフルオロエタン、トリクロロフルオロメタン、
１，１，２，２−テトラクロロ−１，２−ジフル
オロエタン等があり、好ましくは１，１，２−ト
リクロロ−１，２，２−トリフルオロエタンがあ
る。また、弗化炭化水素としては、弗化メチル、
四弗化炭素、テトラフルオロエタン、テトラフル
オロエチレン、パーフルオロメチルプロピルシク
ロヘキサン、パーフルオロブチルシクロヘキサン
等のパーフルオロシクロアルカン類、パーフルオ
ロデカリン、パーフルオロメチルデカリン、パー
フルオロアルキルテトラヒドロピラン、パーフル
オロデカン等がある。 前記コーテイング溶液中のビタミンＥと併用さ
れるグリセリンは、ビタミンＥとグリセリンとの
割合が重量比で１：100〜１：１であり、好まし
くは１：50〜１：27である。 このようにして製造された医療用選択透過性膜
は、オートクレーブ滅菌法、エチレンオキサイド
滅菌法、ガンマ線滅菌法等により滅菌処理して保
存する。 また、このようにして製造された医療用選択透
過性膜は、塩化弗化炭化水素または弗化炭化水素
溶媒を除去したのちに、人工臓器内に充填し、さ
らに生体に無害な液体、例えば、水、生理食塩水
およびグリセリン水溶液よりなる群から選ばれた
少なくとも１種の液体を前記体液流通域側面に接
触させ、オートクレーブ滅菌処理を施してもよ
い。 以上は、主としてダイアライザーである人工腎
臓について説明したが、この他に再生セルロース
透過膜を使用する人工臓器であれば、中空糸型で
あろうと平膜型であろうと、いずれも使用でき、
特に血液に対する透過膜としては優れた効果を発
揮する。なお、膜にビタミンＥが被覆されている
かどうかは、再び膜に溶媒を接触させてビタミン
Ｅを溶出させることにより検出させることができ
る。 つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。 実施例 １ 内径約200μｍ、外径約220μｍ、長さ14〜14.5cm
の銅アンモニア再生セルロース中空糸368本を用
い、第１図に示すように、筒状本体１内に挿入
し、両端をポリウレタン系ポツテイング剤６，７
で固定し、さらに両端にヘツダー１０，１１を取
付け、キヤツプ１２，１３により固着してダイア
ライザー（人工腎臓）１を作成した。このものの
膜内面積は300cm²であつた。 一方、ビタミンＥ（DL−α−トコフエロール）
0.5ｇを１，１，２−トリクロロ−１，２，２−
トリフルオロエタン100mlに溶解してビタミンＥ
の１，１，２−トリクロロ−１，２，２−トリフ
ルオロエタン溶液を調製した。前記ダイアライザ
ー１の一端に50ml用シリンジを接続し、他端を前
記ビタミンＥの溶液中に浸漬した。該シリンジの
プランジヤーを作動させてダイアライザー中にビ
タミンＥの溶液を充填した。この状態で室温に約
５分間放置した。ついで、前記ダイアライザーを
引上げてビタミンＥの溶液を排出させたのち、ア
スピレータを接続し、25℃の温度で送風乾燥し
た。さらに乾燥の完全を期するため、60℃のオー
ブン内に一夜放置した。このようにして製造され
たダイアライザーを115℃で30分間オートクレー
ブ処理して滅菌した。このようにして得られたダ
イアライザー内のビタミンＥ被膜の理論的な膜層
は約0.025μｍと推定された。 実施例 ２ 実施例１方法において、ビタミンＥの１，１，
２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタ
ン溶液中のビタミンＥの濃度を0.7W／Ｖ％とし
た以外は実施例１と同様の方法によりダイアライ
ザーを製造した。このダイアライザー内のビタミ
ンＥ被膜の理論的な膜厚は0.035μｍと推定され
た。 比較例 比較対照のためにビタミンＥの１，１，２−ト
リクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン溶液
処理をしない実施例１と同様なダイアライザー
を、単にオートクレーブ処理によりウエツト化し
た。 実施例 ３ ウサギの体重を測定したのち、北島式固定台に
背位固定した。ついで、電動バリカンで術野の毛
を刈り、酒精綿で清拭した。ハサミで顎下から鎖
骨に入るまで正中線に沿つて切開し、さらに筋肢
を開き、神経、分岐血管および周囲の組織を損傷
しないように注意しながら右（左）総頚動脈を剥
離した。ついで、左（右）顔面静脈を同様に注意
深く剥離し、1IU／mlのヘパリン加生食水を満た
した混注用ゴムキヤツプを付けたサーフロー留置
カテーテルを挿入し、結紮固定した。同様に、前
記動脈にもカテーテルを挿入し、結紮固定した。 このときの供試ウサギの体重は、第１表のとお
りであつた。 第 １ 表 試 料 体重（Kg） VE 0.5％ 2.63 VE 0.7％ 2.54 無処理 2.57 このようにして準備したウサギ２０について、
実施例１〜２および比較例のダイアライザー１を
開いて実験回路を準備した。すなわち、ウサギ２
０の動脈に連結されたカテーテル２１をポンプ２
２に連結し、該カテーテル２１にはバイパスカテ
ーテル２３を連結し、該バイパスカテーテル２３
はマノメータのアウト２５側に連通したチヤンバ
ー２４に連結し、さらにチヤンバー２４とウサギ
２０の静脈とをカテーテル２６で連結した。ポン
プ２２とダイアライザー１とはチユーブ２７で連
結し、該チユーブ２７はマノメータのイン２８側
に連通している。さらに、ダイアライザー１とチ
ヤンバー２４とはチユーブ２９で連結した。一
方、ダイアライザー１の透析液出入口はチユーブ
３０で連結し、該チユーブ３０にはポンプ３１を
設置するとともに37℃の水浴３２中で浸漬した。
このようにした構成された回路は1IU／mlのヘパ
リン加生食水（100ml）でプライミング洗浄を行
なつた。 採血した血液を1.5％EDTA−3K生食水で２倍
に希釈し、自動血球算定装置：ELT−８（Ortho
Instrument社製）にて算定した。その結果得ら
れた白血球数（WBC）、血小板（PLT）および
ヘマトクリツト値（HCT）を第２〜４表に示す。
なお、白血球数、血小板数は、次式を用いて
HCT値補正を行ない、循環開始直前のHCT値で
の値として表わした。 Cx＝CoHCTx／HCTo ただし、式中の記号はつぎのとおりである。 Cx：補正値 Co：実測算定値 HCTx：補正基準Hct値＝最初のHct値 HCTo：Co値を得たときのHct値

【表】

【表】

【表】 以上の結果から得られる白血球数の経時変動を
示すと第４図のとおりである。同図において、曲
線ＡはビタミンE0.5％の場合、曲線Ｂはビタミン
E0.7％の場合および曲線ＣはビタミンE0％の場
合をそれぞれ示す。また、血小板数の経時変動を
示すと第５図のとおりである。同図において、曲
線ＤはビタミンE0.5％の場合、曲線Ｅはビタミン
E0.7％の場合および曲線ＦはビタミンE0％の場
合をそれぞれ示す。 実施例 ４ 溶媒の比較実験 ビタミンＥ濃度を１％とした以外は、実施例１
と同様の方法で処理してダイヤライザーを製造し
た。 このダイヤライザーを使用し、実施例３と同じ
方法でウサギを用いた体外循環実験を実施した
（10例）。その際体外循環開始から15分後の白血球
のPIC値を第５表に示す。 比較のため、溶媒で処理しないもの（未処理
品）およびエタノール溶媒にビタミンＥ濃度を１
％としてものを用いて処理してダイヤライザーを
得て、前記と同様に実験を行ない、その結果を第
５表に示す。

【表】 第５表から明らかなように、エタノール品は、
未処理品に比べ一過性白血球減少症の程度が軽く
はなつているが、本発明品を比べた時そのバラツ
キが大きい。本発明品では安定した一過性白血球
減少症軽減効果が得られ、その平均値も高い。 発明の具体的効果 以上述べたように、本発明による医療用選択透
過性膜の製造方法は、透過性再生セルロース膜の
体液流通域側面にビタミンＥの塩化弗化炭化水素
または弗化炭化水素溶媒溶液を流入させて該溶液
との接触部位に該溶液を十分なじませたのち、該
溶液を排出させ、ついで不活性ガスを用いて乾燥
して前記塩化弗化炭化水素または弗化炭化水素溶
媒を蒸発除去することにより行なわれるものであ
るから、被覆処理が容易であり、このため低コス
トとすることができ、また被覆時に化学反応を必
要としないため、被覆操作による医療用選択透過
性膜の汚染の可能性が少ない。また、使用される
ビタミンＥの作用により生体に対する副作用、例
えば一過性白血球減少症を軽減することができ、
また血小板拡張抑制に対しても優れた効果を発揮
でき、さらにグリセリンの作用により透過性再生
セルロース膜の物性を良好に保つことができる。 特に、本発明方法においては、溶媒として塩化
弗化炭化水素または弗化炭化水素を使用するの
で、アルコール等の有機溶媒を使用する場合と比
較して、医療用選択透過性膜の体液流通域へのビ
タミンＥの被覆強度が強く、このため剥離し難く
かつ耐久性が強いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による透過膜を使用した人工臓
器の一実施態様を示す一部切欠部を有する斜視
図、第２図は中空糸の縦断面図、第３図は本発明
の透過膜の性能評価のための実験回路、第４図は
白血球数の経時変動を示すグラフであり、また第
５図は血小板数の経時変動を示すグラフである。 １……ダイアライザー、４……筒状本体、５…
…中空糸束、６，７……ポツテイング剤、１０，
１１……ヘツダー、１２，１３……キヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 再生セルロース製選択透過性膜の体液流通域
   側面にビタミンＥの塩化弗化炭化水素または弗化
   炭化水素溶媒溶液を流入させて該溶液との接触部
   位に該溶液を十分なじませたのち、不活性ガスを
   用いて乾燥して前記塩化弗化炭化水素または弗化
   炭化水素溶媒を蒸発除去することを特徴とする選
   択透過性膜の体液流通側面にビタミンＥよりなる
   被膜を被覆してなる医療用選択透過性膜の製造方
   法。 ２ 塩化弗化炭化水素溶媒が１，１，２−トリク
   ロロ−１，２，２−トリフルオロエタン、トリク
   ロロフルオロメタンおよび１，１，２，２−テト
   ラクロロ−１，２−ジフルオロエタンよりなる群
   から選ばれた少なくとも１種のものである特許請
   求の範囲第１項に記載の医療用選択透過性膜の製
   造方法。 ３ 塩化弗化炭化水素または弗化炭化水素溶媒溶
   液中のビタミンＥの濃度は0.01〜10W／Ｖ％であ
   る特許請求の範囲第１項ないし第２項のいずれか
   一つに記載の医療用選択透過性膜の製造方法。 ４ 塩化弗化炭化水素または弗化炭化水素溶媒溶
   液中のビタミンＥの濃度は0.1〜1W／Ｖ％である
   特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一
   つに記載の医療用選択透過性膜の製造方法。 ５ 乾燥は前記体液流通域に10〜80℃の温度でガ
   スを流通させて行なわれる特許請求の範囲第１項
   ないし第４項のいずれか一つに記載の医療用選択
   透過性膜の製造方法。